Источник ионов Советский патент 1992 года по МПК H01J27/04 

Изобретение относится к технике создания интенсивных квазистационарных ионных пучков, преимущественно легких атомов, и может быть использовано в качестве инжектора сильноточных ускорителей ионов, а также в установках вакуумной ион- но-лучевой и вакуумной ионно-плазменной обработки материалов.

Целью изобретения является повышение надежности работы и качества фокусировки.

На фиг.1 представлена схема источника ионов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Источник ионов содержит прямоугольную разрядную камеру 1 с выходным элект родом 2, термокатодами 3, системой магнитов 4, формирующих мультипольное магнитное поле у стенок камеры, устройством подачи ионообразующего газа и источником питания разряда (не показаны), а также изоляционную раму 5 между выходным электродом 2 и фланцем 6 с уплотнением 7, с помощью которого источник ионов герметично соединяется либо с высоковольтным электродом ускорительной трубки 8 ионного ускорителя, либо с нейтрализатором технологической установки (не показан). Элементы сетки 9 через выводы 10, резисторы 11 и фланец 6 соединены с отрицательным полюсом источника 12 ускоряющего напряжения, положительный полюс которого соединен с выходным электродом 2 разрядной камеры 1.

Источник работает следующим образом.

При давлении остаточного газа Па включением источника канала разогревают термокатоды 3 до рабочей температу- ры. От источника 12 ускоряющего напряжения подают на разрядную камеру 1

положительное по отношению к сетке 9 ускоряющее напряжение и включением подачи ионообразующего газа устанавливают давление в камере « Ю 1 Па. При подаче на

катоды 3 напряжения источника питания 50-100 В зажигается стационарный разряд и камера заполняется плазмой 13с однородным распределением концентрации в области окна выходного электрода 2. С ее

границы 14 в промежуток между плазмой 13

и сеткой 9 вытягиваются ионы, ускоряемые

в промежутке и выходящие из источника

через сетку 9 сформированным потоком.

Источник ионов отличается простотой

сеточной ускоряющей системы. Исключение ее пробоев обеспечивает высокую надежность устройства. Уменьшение потерь ионов, обусловленное высокой прозрачностью ускоряющей сетки, позволяет уменьшить энергетические затраты на образование одного ускоренного иона. Дополнительные возможности представляет при этом утилизация энергии поступающих в разрядную камеру с сетки быстрых вторичных электронов, что позволяет уменьшить число термокатодов в камере и электрическую мощность разрядного тока в их цепи. Формула изобретения

Источник ионов, содержащий газоразрядную камеру, соединенную с положитель- ным полюсом источника ускоряющего напряжения, и одноэлектродную ускоряющую систему, соединенную с отрицательным полюсом источника напряжения, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности работы и качества фокусирования, ускоряющая система выполнена в виде

отдельных изолированных один от друга элементов, соединенных с источником напряжения через резисторы.

К- 51

Изобретение относится к технике создания интенсивных квазистационарных ионных пучков и может быть использовано в установках вакуумной ионно-лучевой обработки материалов. Целью изобретения является повышение надежности работы и качества фокусировки. Источник ионов содержит разрядную камеру 1 с выходным электродом 2, ускоряющую систему 9, выполненную в виде отдельных элементов, которые через резисторы 11 соединены с отрицательным полюсом источника 12 ускоряющего напряжения. Положительный полюс источника 12 соединен с разрядной камерой 1. Элементы выполнены в виде параллельных проволок, при этом каждый проволочный элемент снабжен одним выводом на изоляционной раме, расположенным с противоположной стороны по отношению к выводу предыдущего элемента. Зил. (Л С

б-Б

фиг. 2

Фиг. 3